《ch4-S7-1200-PLC的用户程序结构与故障诊断》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ch4-S7-1200-PLC的用户程序结构与故障诊断（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第 3 章章S7-1200 PLC的用户程序结构的用户程序结构与故障诊断与故障诊断13.1 用户程序结构简介用户程序结构简介模块化编程模块化编程 1/3 模模块块化化编编程程将将复复杂杂的的自自动动化化任任务务划划分分为为对对应应于于生生产产过过程程的的技技术术功功能能的的较较小小的的子子任任务务，每每个个子子任任务务对对应应于于一一个个称称为为“块块”的的子子程程序序，可可以以通通过过块块与与块块之之间间的的相相互互调调用用来来组组织织程程序序。这这样样的的程程序序易易于于修修改、查错和调试。改、查错和调试。块块简要描述简要描述组织块组织块(OB)操作系统与用户程序的接口，决定用户程序的结
2、构操作系统与用户程序的接口，决定用户程序的结构功能块功能块(FB)用户编写的包含经常使用的功能的子程序，有专用的背景数用户编写的包含经常使用的功能的子程序，有专用的背景数据块据块功能功能(FC)用户编写的包含经常使用的功能的子程序，没有专用的背景用户编写的包含经常使用的功能的子程序，没有专用的背景数据块数据块背景数据块背景数据块(DB)用于保存用于保存FB的输入变量、输出变量和静态变量，其数据在编的输入变量、输出变量和静态变量，其数据在编译时自动生成译时自动生成全局数据块全局数据块(DB)存储用户数据的数据区域，供所有的代码块共享存储用户数据的数据区域，供所有的代码块共享23.1 用户程序结构
3、简介用户程序结构简介模块化编程模块化编程 2/3 块结构显著增加了块结构显著增加了PLC程序的组织透明性、可理解性和易维护性。程序的组织透明性、可理解性和易维护性。OB、FB、FC都包含代码，统称为代码块都包含代码，统称为代码块(Code)块。块。被调用的代码块又可以调用别的代码块，这种调用称为嵌套调用。被调用的代码块又可以调用别的代码块，这种调用称为嵌套调用。在块调用中，调用者可以是各种代码块，被调用的块是在块调用中，调用者可以是各种代码块，被调用的块是OB之外之外的代码块。调用功能时需要为它指定一个背景数据块。的代码块。调用功能时需要为它指定一个背景数据块。33.1 用户程序结构简介用户程
4、序结构简介模块化编程模块化编程 3/3 编编程程时时被被调调用用的的块块应应该该是是已已经经存存在在的的块块，即即应应先先创创建建被被调调用用的的块及其背景数据块。块及其背景数据块。43.1 用户程序结构简介用户程序结构简介组织块组织块 1/6 组组织织块块(Organization Block，OB)是是操操作作系系统统与与用用户户程程序序的的接接口口，由由操操作作系系统统调调用用，用用于于控控制制循循环环扫扫描描和和中中断断程程序序的的执执行行、PLC的启动和错误处理等。的启动和错误处理等。组织块的程序是用户编写的。组织块的程序是用户编写的。每每个个组组织织块块必必须须有有唯唯一一的的OB
5、编编号号，200之之前前的的某某些些编编号号是是保保留留的，其他的，其他OB的编号应大于等于的编号应大于等于200.没没有有可可以以调调用用OB的的指指令令，S7-1200 CPU具具有有基基于于事事件件的的特特性性，只只有有发发生生了了某某些些特特定定事事件件，相相应应的的OB才才会会被被执执行行。不不要要试试图图在在OB/FC/FB中中调调用用某某个个OB，除除非非用用户户触触发发与与此此OB相相关关的的OB。例例如如用用户户可可以以在在OB1中中通通过过SRT_DINT指指令令设设置置延延迟迟时时间间，当当延迟时间到达时，延迟中断延迟时间到达时，延迟中断OB被触发。被触发。当特定事件发生
6、时，相应当特定事件发生时，相应OB被调用，无论其是否包含程序代码。被调用，无论其是否包含程序代码。53.1 用户程序结构简介用户程序结构简介组织块组织块 2/6 l 程序循环组织块程序循环组织块(Program cycle OB)：OB1是是用用户户程程序序中中的的主主程程序序，CPU循循环环执执行行操操作作系系统统程程序序，在在每每一一次次循循环环中中，操操作作系系统统调调用用一一次次OB1。因因此此OB1中中的的程程序序也也是循环执行的。是循环执行的。允允许许有有多多个个程程序序循循环环OB，默默认认的的是是OB1，其其他他程程序序循循环环OB的的编号应大于等于编号应大于等于200。63.
7、1 用户程序结构简介用户程序结构简介组织块组织块 3/6 l 启动组织块启动组织块(Startup OB)：当当CPU的的工工作作模模式式从从STOP切切换换到到RUN时时，执执行行一一次次启启动动(Startup)组织块，来初始化程序循环组织块，来初始化程序循环OB中的某些变量。中的某些变量。执行完启动执行完启动OB后，开始执行程序循环后，开始执行程序循环OB。可可以以有有多多个个启启动动OB，默默认认的的为为OB100，其其他他启启动动OB的的编编号号应应大大于等于于等于200。73.1 用户程序结构简介用户程序结构简介组织块组织块 4/6 l 中断组织块中断组织块(Interrupt O
8、B)：中断组织块用来实现对特殊内部事件或外部事件的快速响应。中断组织块用来实现对特殊内部事件或外部事件的快速响应。如如果果没没有有中中断断事事件件出出现现，CPU循循环环执执行行组组织织块块OB1。如如果果出出现现中中断断事事件件，例例如如诊诊断断中中断断和和时时间间延延迟迟中中断断等等，因因为为OB1的的中中断断优优先先级级最最低低，操操作作系系统统在在执执行行完完当当前前程程序序的的当当前前指指令令后后，立立即即响响应应中中断断。CPU暂暂停停正正在在执执行行的的程程序序块块，自自动动调调用用一一个个分分配配给给该该事事件件的的组组织织块块(即即中中断断程程序序)来来处处理理中中断断事事件
9、件。执执行行完完中中断断组组织块后，返回被中断的程序的断点处继续执行原来的程序。织块后，返回被中断的程序的断点处继续执行原来的程序。这这意意味味着着部部分分用用户户程程序序不不必必在在每每次次循循环环中中处处理理，而而是是在在需需要要时时才被及时处理。处理中断事件的程序放在该事件驱动的才被及时处理。处理中断事件的程序放在该事件驱动的OB中。中。83.1 用户程序结构简介用户程序结构简介组织块组织块 5/6 时间延迟中断组织块时间延迟中断组织块(Time-delay OB)：此此OB可可以以通通过过SRT_DINT指指令令设设置置其其延延迟迟时时间间，当当延延迟迟时时间间到到达时，延迟中断达时，
10、延迟中断OB被触发。被触发。周期中断组织块周期中断组织块(Cyclic interrupt OB)：将在指定间隔之间被执行。将在指定间隔之间被执行。硬件中断组织块硬件中断组织块(Hardware interrupt OB)：将将在在指指定定的的硬硬件件事事件件发发生生时时被被执执行行，例例如如数数字字量量输输入入信信号号的的上上升沿或下降沿。升沿或下降沿。93.1 用户程序结构简介用户程序结构简介组织块组织块 6/6 时间错误中断组织块时间错误中断组织块(Time-error interrupt OB)：此此OB将将在在检检测测到到时时间间错错误误(程程序序循循环环扫扫描描OB执执行行时时间间
11、超超出出了了CPU属属性性中中定定义义的的最最大大扫扫描描时时间间)时时被被执执行行，此此OB的的编编号号只只能能是是OB80。当当CPU中中没没有有此此OB时时，用用户户可可以以指指定定当当时时间间错错误误发发生时生时CPU是忽略此错误还是转换到是忽略此错误还是转换到STOP模式。模式。诊断错误中断组织块诊断错误中断组织块(Diagnostic error interrupt OB)：此此OB将将在在检检测测到到诊诊断断错错误误时时被被执执行行，此此OB的的编编号号只只能能是是OB82。当当CPU中中没没有有此此OB时时，用用户户可可以以指指定定当当诊诊断断错错误误发发生生时时CPU是是忽略
12、此错误还是转换到忽略此错误还是转换到STOP模式。模式。103.1 用户程序结构简介用户程序结构简介功能功能 功功能能(Function，FC)是是用用户户程程序序编编写写的的子子程程序序，它它包包含含完完成成特特定定任任务务的的代代码码和和参参数数。FC和和FB有有与与调调用用它它的的块块共共享享的的输输入入参参数数和输出参数。执行完和输出参数。执行完FC和和FB后，返回调用它的代码块。后，返回调用它的代码块。功功能能是是快快速速执执行行的的代代码码块块，用用于于执执行行下下列列任任务务：完完成成标标准准的的和和可可重重复复使使用用的的操操作作，例例如如算算术术运运算算；完完成成技技术术功功
13、能能，例例如如使使用用位逻辑运算的控制。位逻辑运算的控制。可可以以在在程程序序的的不不同同位位置置多多次次调调用用同同一一个个FC，这这可可以以简简化化重重复复执执行的任务的变成。行的任务的变成。功功能能没没有有固固定定的的存存储储区区，执执行行结结束束后后，其其临临时时变变量量中中的的数数据据就就丢丢失失了了。可可以以用用全全局局数数据据块块或或M存存储储区区来来存存储储那那些些在在功功能能执执行行结束后需要保持的数据。结束后需要保持的数据。113.1 用户程序结构简介用户程序结构简介功能块功能块 功功能能块块(Function Block，FB)是是用用户户程程序序编编写写的的子子程程序序
14、。调调用用功功能能块块时时，需需要要制制定定背背景景数数据据块块，是是功功能能块块专专用用的的存存储储区区。CPU执执行行FB中中的的程程序序代代码码，将将块块的的输输入入、输输出出参参数数和和局局部部静静态态变变量量保保存存在在背背景景数数据据块块中中，以以便便可可以以从从一一个个扫扫描描周周期期到到下下一一个个扫扫描描周周期期快快速访问它们。速访问它们。FB的典型应用是执行不能在一个扫描周期结束的操作。的典型应用是执行不能在一个扫描周期结束的操作。在在调调用用FB时时，打打开开了了对对应应的的背背景景数数据据块块，后后者者的的变变量量可可以以供供其其他他代码块使用。代码块使用。调调用用同同
15、一一个个功功能能块块时时使使用用不不同同的的背背景景数数据据块块，可可以以控控制制不不同同的的设设备备。例例如如用用来来控控制制水水泵泵和和阀阀门门的的功功能能使使用用包包含含特特定定的的操操作作参参数数的的不同的背景数据块，可以控制不同的水泵和阀门。不同的背景数据块，可以控制不同的水泵和阀门。S7-1200的的部部分分指指令令(例例如如IEC标标准准的的定定时时器器和和计计数数器器指指令令)实实际际上上是功能块，在调用它们时需要指定配套的背景数据块。是功能块，在调用它们时需要指定配套的背景数据块。123.1 用户程序结构简介用户程序结构简介数据块数据块 数数据据块块(Data block，D
16、B)是是用用于于存存放放执执行行代代码码块块时时所所需需的的数数据据的的数据区，有两种类型的数据块：数据区，有两种类型的数据块：全全局局(Global)数数据据块块：存存储储供供所所有有的的代代码码块块使使用用的的数数据据，所所有有的的OB、FB和和FC都可以都可以 访问。访问。背景数据块：存储供特定的背景数据块：存储供特定的FB使用的数据。使用的数据。133.2 PLC的工作原理的工作原理操作系统与用户程序操作系统与用户程序 CPU的的操操作作系系统统用用来来组组织织与与具具体体的的控控制制任任务务无无关关的的所所有有的的CPU功功能能，包包括括：处处理理暖暖启启动动、刷刷新新输输入入/输输出出过过程程映映像像、调调用用用用户户程程序序、检测中断事件和调用中断组织块等。检测中断事件和调用中断组织块等。用户程序：处理具体的最大化任务必须的所有功能，包括：用户程序：处理具体的最大化任务必须的所有功能，包括：1)检检查查是是否否满满足足暖暖启启动动需需要要的的条条件件，例例如如限限位位开开关关是是否否在在正正确确的的位置，安全继电器是否处于正常的工作状态；位置，安全继电器是否处于正常的工作
